一种基于金属泡沫的空气过滤装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于金属泡沫的空气过滤装置，属于室内空气净化领域；包括在可开启绝缘外壳流道区域内沿空气流动方向依次安装的放电针阵列板、带孔金属板、上游金属网、金属泡沫以及下游金属网，在可开启绝缘外壳的非流道区域设有两个正极性输出电源；第一电源正极与放电针阵列板相连，其接地极与带孔金属板相连；第二电源正极与上游金属网相连，其接地极与下游金属网相连；金属泡沫与可开启绝缘外壳可拆卸连接。本装置通过放电针阵列板与带孔金属板之间的区域以及上游金属网与下游金属网之间的区域，对室内颗粒物进行高效捕集；本装置结构简单，提供了一种低臭氧产生的，可以长期实现低阻高效去除室内颗粒物的方式，且能够实现清洗后重复利用。

An air filter based on metal foam

The invention discloses an air filtering device based on metal foams, which belongs to the field of indoor air purification; including on insulation discharge needle array plate and shell flow in the region along the air flow direction in the installation of metal plates with holes, the upper metal mesh, metal foam and metal mesh can be opened in the downstream channel, non regional insulation the shell is provided with two positive output power; the first power supply is connected with the discharge needle array plate, the grounding electrode is connected with the metal plates with holes; second positive power supply and the upper metal mesh connected to the grounding electrode and the lower metal mesh connected; metal foam with open insulating shell can be detachably connected. Between the device through the discharge needle array plate and metal plates with holes and the area upstream of the metal mesh and metal mesh downstream region of indoor particles efficiently trap; the device has simple structure, provides a low ozone, can achieve long-term low resistance and high efficiency removal of indoor particulate matter. And can be reused after cleaning.

【技术实现步骤摘要】
一种基于金属泡沫的空气过滤装置
本专利技术涉及一种基于金属泡沫的空气过滤装置，属于室内空气净化设备

技术介绍
近年来雾霾天气在我国各地频繁发生，室内空气颗粒物污染问题受到我国和许多发展中国家重视。已有大量研究表明颗粒物对人体健康会产生很多负面影响，甚至威胁人的生命。为减少由通风引入室内的颗粒物污染，公共建筑中往往在新风系统中加入颗粒物高效过滤装置。然而我国公共建筑全年能耗中，暖通空调系统占50～60％，新风系统又占暖通空调系统的20～30％。因此降低颗粒物高效过滤装置的阻力是提高暖通空调系统能效有效方法。因此，实际应用中不仅需要高效率，还需要低阻力的颗粒物去除技术，以实现在保障人们健康的同时，降低建筑能耗。常见的室内颗粒物低阻高效净化技术包括：静电除尘、驻极体空气过滤和载电型驻极体空气过滤。静电除尘器由于具有易产生大量臭氧(主要是因为现有静电除尘器的除尘版需要垂直于流向方向的强偏转电场，存在放电击穿现象，从而产生大量臭氧)、体积庞大、容尘量小等缺点，在民用建筑室内净化中具有一定的局限性。近年出现的驻极体空气过滤器和载电型驻极体空气过滤器，使用一段时间后则均会出现效率下降的现象。其中，对于驻极体空气过滤器，这是由于驻极体表面产生的电荷并不具有永久特性，会受环境湿度和空气中本身具有的带电离子影响而流失；对于载电型驻极体空气过滤器，则是由于“静电积聚”效应，使之后的荷电颗粒物更难被集尘板捕集，因此必须时常清洗以保持净化效率。而对于上述两类过滤器，其内集尘通道细窄狭长，装置体积庞大，给安装、维护和清洗造成了一定困难。除上述技术外，近来有人提出了一种采用粗效滤网进行静电增强过滤颗粒物的净化技术，可以长期稳定实现低阻高效去除室内颗粒物。该技术建立在普通粗效过滤器基础上，通过连接接地极的带孔金属板与连接电源正极的金属放电丝组成的颗粒物预荷电部分，将颗粒物带上正电；通过连接电源正极的金属放电丝与连接接地极的金属网组成的滤网极化部分，将滤网产生极化，使得滤网纤维表面出现正负电荷的分离。从而进一步使带电颗粒物被极化滤网捕获。根据对该装置的长期实验结果，由于该技术采用钼丝或钨丝进行放电，一方面放电丝容易氧化生锈甚至断裂导致产生大量臭氧甚至装置失效；另一方面由于放电丝放电表面积较大，容易积灰而引起过滤效率降低或产生大量臭氧。又由于该技术采用普通粗效滤网，清洗后内部纤维结构会遭到破坏，也会导致阻力增大和静电增强过滤效率下降等现象出现，使得滤网必须不断更新，造成资源浪费。因此，亟需一种能清洗后反复利用的、产生臭氧低的，同时可以长期稳定实现低阻高效去除颗粒物的净化装置。
技术实现思路
为了克服现有静电增强过滤技术中使用一段时间后会效率降低或产生大量臭氧，滤网无法清洗后再利用等缺点，本专利技术提供一种基于金属泡沫的空气过滤装置，该装置通过不锈钢针放电对颗粒物预荷电，同时采用金属泡沫集尘，实现长期稳定低阻力高效去除颗粒物的同时臭氧产生量低，且清洗后可重复利用。为实现上述目的，本专利技术的目的主要通过如下技术方案实现：一种基于金属泡沫的空气过滤装置，其特征在于，包括：在可开启绝缘外壳(2)流道区域内沿空气流动方向依次安装的放电针阵列板(4)、带孔金属板(5)、上游金属网(6)、金属泡沫(8)以及下游金属网(9)，在所述可开启绝缘外壳(2)的非流道区域设有第一电源(1)和第二电源(3)；可开启绝缘外壳(2)的流道区域且垂直于空气流动方向为开敞端；其中，第一电源(1)的正极与放电针阵列板(4)相连，第一电源(1)的接地极与带孔金属板(5)相连；第二电源(3)的正极与上游金属网(6)相连，第二电源(3)的接地极与下游金属网(9)相连；所述放电针阵列板(4)与带孔金属板(5)、带孔金属板(5)与上游金属网(6)、上游金属网(6)与金属泡沫(8)之间均留有距离，金属泡沫(8)与下游金属网(9)贴合设置；金属泡沫(8)通过固定部(7)与可开启绝缘外壳(2)可拆卸连接。所述第一电源(1)和第二电源(3)为直流正电电源，且极性均为正。所述放电针阵列板(4)由沿垂直于空气流动方向间隔30～60mm均匀排布的若干条水平向金属钢条和其上支撑的间隔30～60mm均匀排布的多个不锈钢针组成。所述放电针阵列板(4)的每根不锈钢针与带孔金属板(5)上的孔一一对应，且不锈钢针的针尖位于所对应的圆孔中轴线上。所述放电针阵列板(4)的金属钢条与带孔金属板(5)之间留有的距离比不锈钢针的长度长5～15mm；所述带孔金属板(5)与上游金属网(6)之间留有距离的距离为15～30mm；所述上游金属网(6)与下游金属网(9)之间留有距离的距离为15～30mm且至少比金属泡沫(8)的厚度长10mm。所述金属泡沫(7)为单层，厚度为5～20mm之间，孔径在20～90ppi之间，孔隙率在75％以上，该金属泡沫内的孔隙之间相互连通。本专利技术的特点及有益效果在于：本专利技术装置在金属泡沫的基础上，通过连接电源正极的放电针阵列板与连接接地极的带孔金属板组成的颗粒物预荷电部分，将颗粒物带上正电；通过连接另一电源正极的上游金属网与连接接地极的下游金属网组成的集尘部分，形成电场，从而使带电颗粒物更易被金属泡沫捕获。由于采用不锈钢针进行放电，放电极既不会生锈，也不会积累灰尘，能够长期保持对颗粒物的有效荷电(即整体装置的高效率)并保持低臭氧产生量。由于采用金属泡沫孔隙率低，孔径大，该空气过滤装置在实现高效的同时，阻力很低，容尘量大，并且使用过程中不会出现“静电积聚”的现象。同时由于金属泡沫具有较好的强度，使用一段时间后进行清洗，不会导致内部结构遭破坏和由此带来的效率下降。可开启的绝缘外壳及金属泡沫固定部可用于安装和拆卸金属泡沫，从而实现本装置的循环使用。除此之外，相比普通的静电除尘器，由于集尘部分为较为致密的多孔金属泡沫，集尘面积大大增加，因此对颗粒物的荷电量要求降低，前端放电电压可相应减小，进而避免产生大量臭氧；同时由于不需要普通静电除尘器集尘板垂直于流向方向的强偏转电场，避免了放电击穿的现象，同时也避免了臭氧的产生。综上所述，本专利技术结构简单，提供了一种低臭氧产生的，可以长期实现低阻、高效去除室内颗粒物的方式，且能够实现清洗后重复利用。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图。图2为沿着图1中C-C线的示意图；图3为沿着图1中D-D线的示意图；图4为单个放电针及其对应的金属板孔的剖面示意图；图中：1—第一电源，2—可开启绝缘外壳，3—第二电源，4—放电针阵列板，5—带孔金属板，6—上游金属网，7—固定部，8—金属泡沫，9—下游金属网。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的技术方案进行进一步说明。本专利技术提出的一种基于金属泡沫的空气过滤装置，整体结构如图1所示，该装置包括：布设在可开启绝缘外壳2流道区域内的放电针阵列板4、带孔金属板5、上游金属网6、泡沫金属8以及下游金属网9，在该绝缘外壳2非流道区域设有第一电源1和第二电源3，可开启绝缘外壳2的流道区域且垂直于空气流动方向为开敞端；其中，第一电源1的正极与放电针阵列板4相连，第一电源1的接地极与带孔金属板5相连；第二电源3的正极与上游金属网6相连，第二电源3的接地极与下游金属网9相连；在流道区域内沿空气流动方向(即图1中所示从A到B方向)依次安装放电针阵列板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于金属泡沫的空气过滤装置，其特征在于，包括：在可开启绝缘外壳(2)流道区域内沿空气流动方向依次安装的放电针阵列板(4)、带孔金属板(5)、上游金属网(6)、金属泡沫(8)以及下游金属网(9)，在所述可开启绝缘外壳(2)的非流道区域设有第一电源(1)和第二电源(3)；可开启绝缘外壳(2)的流道区域且垂直于空气流动方向为开敞端；其中，第一电源(1)的正极与放电针阵列板(4)相连，第一电源(1)的接地极与带孔金属板(5)相连；第二电源(3)的正极与上游金属网(6)相连，第二电源(3)的接地极与下游金属网(9)相连；所述放电针阵列板(4)与带孔金属板(5)、带孔金属板(5)与上游金属网(6)、上游金属网(6)与金属泡沫(8)之间均留有距离，金属泡沫(8)与下游金属网(9)贴合设置；金属泡沫(8)通过固定部(7)与可开启绝缘外壳(2)可拆卸连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于金属泡沫的空气过滤装置，其特征在于，包括：在可开启绝缘外壳(2)流道区域内沿空气流动方向依次安装的放电针阵列板(4)、带孔金属板(5)、上游金属网(6)、金属泡沫(8)以及下游金属网(9)，在所述可开启绝缘外壳(2)的非流道区域设有第一电源(1)和第二电源(3)；可开启绝缘外壳(2)的流道区域且垂直于空气流动方向为开敞端；其中，第一电源(1)的正极与放电针阵列板(4)相连，第一电源(1)的接地极与带孔金属板(5)相连；第二电源(3)的正极与上游金属网(6)相连，第二电源(3)的接地极与下游金属网(9)相连；所述放电针阵列板(4)与带孔金属板(5)、带孔金属板(5)与上游金属网(6)、上游金属网(6)与金属泡沫(8)之间均留有距离，金属泡沫(8)与下游金属网(9)贴合设置；金属泡沫(8)通过固定部(7)与可开启绝缘外壳(2)可拆卸连接。2.根据权利要求1所述的空气过滤装置，其特征在于，所述第一电源(1)和第二电源(3)为直流正电电源，且极性均为正。3.根据权利要求1所述的空气过滤装置，其特征在于，所述放电针阵列板(4)由沿垂直于空气流动方向间隔30～60mm均匀排布的若干条水平向金属钢条和其上支撑的间隔30～60mm均匀排布的多个不锈钢针组成。4.根据权利要求3所述的空气过滤装置，其特征在于，所述放电针阵列板(4)的每条金属钢条长度与空气流道的长或宽相同，宽度不超过10mm，厚度不超过3mm。5.根据权利要求3所述的空气过滤装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：田恩泽，莫金汉，高德文，张寅平，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11